Пневматический тормоз (дорожное транспортное средство) - Википедия - Air brake (road vehicle)

Не путать с Пневматический тормоз (воздухоплавание).
Пневматический дисковый тормоз для грузовиков

An воздушный тормоз или, более формально, пневматическая тормозная система, это тип трения тормозить для автомобилей, в которых сжатый воздух нажатие на поршень используется для приложения давления к тормозная колодка нужно было остановить автомобиль. Пневматические тормоза используются в больших тяжелых транспортных средствах, особенно тех, которые имеют несколько прицепов, которые должны быть связаны с тормозной системой, например грузовики, автобусов, трейлеры, и полуприцепы, помимо их использования в железнодорожные поезда. Джордж Вестингауз впервые разработан воздушные тормоза для использования в Железнодорожный служба.[1] 5 марта 1872 года он запатентовал более безопасный воздушный тормоз.[2][3] Вестингауз внес множество изменений, чтобы улучшить свое изобретение пневматического тормоза, что привело к созданию различных форм автоматического тормоза. В начале 20 века, после того, как его преимущества были доказаны на железнодорожном транспорте, он был принят на вооружение производителями грузовиков и тяжелых грузовиков. дорожный транспорт.

Дизайн и функции

Пневматические тормоза обычно используются на тяжелых грузовиках и автобусах. Система состоит из рабочих тормозов, стояночных тормозов, педали управления и резервуара для хранения воздуха. Для стояночного тормоза есть диск или же барабан устройство, которое предназначено для удержания в «рабочем» положении за счет давления пружины. Для отпускания этих "пружинных тормозов" стояночных тормозов необходимо создать давление воздуха. Чтобы задействовать рабочие тормоза (те, которые используются во время движения для замедления или остановки), нажимается педаль тормоза, направляя воздух под давлением (примерно 100–120 фунтов на кв. Дюйм, или 690–830 кПа, или 6,89–8,27 бар) к тормозу. камеры, заставляя тормоз включиться. Большинство типов пневматических тормозов грузовых автомобилей представляют собой барабанные тормоза, хотя все чаще используются дисковые тормоза. Воздушный компрессор всасывает фильтрованный воздух из атмосферы и нагнетает его в резервуары высокого давления под давлением около 120 фунтов на кв. Дюйм (830 кПа; 8,3 бар). У большинства тяжелых транспортных средств есть датчик в поле зрения водителя, показывающий наличие давления воздуха для безопасной работы транспортного средства, часто включающий звуковые сигналы или световые сигналы. Механический "парик вилять ", который автоматически падает в поле зрения водителя, когда давление падает ниже определенной точки, также является обычным явлением. Установка стояночного / аварийного тормоза высвобождает сжатый воздух в линиях между резервуаром сжатого воздуха и тормозами, что позволяет Стояночный тормоз с пружинным приводом для включения.Внезапная потеря давления воздуха немедленно приведет к полному давлению пружины тормоза.

Пневматическая тормозная система делится на систему питания и систему управления. Система подачи сжимает, накапливает и подает воздух высокого давления в систему управления, а также в дополнительные пневматические вспомогательные системы погрузчика (управление переключением коробки передач, пневматическая поддержка педали сцепления. сервопривод, так далее.).

Система снабжения

Очень упрощенная схема пневматического тормоза на коммерческом дорожном транспортном средстве (не показаны все воздушные резервуары и все применимые воздушные клапаны).

В воздушный компрессор движется двигатель либо по коленчатый вал шкив через пояс или непосредственно от распределительных шестерен двигателя. Он смазывается и охлаждается системами смазки и охлаждения двигателя. Сжатый воздух сначала направляется через охлаждающий змеевик в осушитель воздуха который удаляет влагу и масляные загрязнения, а также может включать регулятор давления, предохранительный клапан и меньший резервуар для продувки. В качестве альтернативы осушителю воздуха система подачи может быть оснащена устройством защиты от замерзания и маслоотделителем. Затем сжатый воздух хранится в резервуар (также называемый резервуаром для жидкости), из которого он затем распределяется через четырехходовой предохранительный клапан в основной резервуар (резервуар заднего тормоза) и дополнительный резервуар (резервуар переднего тормоза / прицепа), резервуар стояночного тормоза и вспомогательный воздух пункт распределения поставок. В систему также входят различные проверить, ограничение давления, слить и предохранительные клапаны.

Парик вилять

Пневматические тормозные системы могут включать парик вилять устройство, которое срабатывает, чтобы предупредить водителя, если давление воздуха в системе упадет слишком низко.

Ручное виляние парика в положении предупреждения

Это устройство опускает механический рычаг в поле зрения, когда давление в системе падает ниже порога давления, достаточного для надежного приведения в действие тормозов.[4]

Автоматическое виляние париком исчезнет из поля зрения, когда давление в системе поднимется выше порогового значения. Тип с ручным сбросом должен быть вручную переведен в положение вне поля зрения. Ни один из них не останется на месте, если давление в системе не превысит пороговое значение. На фотографии слева показан ручной парик, который оператор поворачивает вправо, чтобы не было видно, когда давление воздуха превышает пороговое значение, где оно будет оставаться до тех пор, пока давление будет достаточным.

Наиболее Штат США коммерческое водительское удостоверение пособия, изданные государственными Автотранспортные департаменты или эквиваленты, опишите этот термин.[5]

Система контроля

Система управления дополнительно разделена на два контура рабочего тормоза: контур стояночного тормоза и контур рабочего тормоза. трейлер тормозной контур. Контуры двойного рабочего тормоза дополнительно разделены на контуры передних и задних колес, которые получают сжатый воздух из своих индивидуальных резервуаров для дополнительной безопасности в случае утечки воздуха. Рабочий тормоз приводится в действие воздушным клапаном педали тормоза, который регулирует оба контура. Стояночный тормоз представляет собой пневматический пружинный тормоз, в котором он приводится в действие силой пружины в цилиндре пружинного тормоза и отпускается сжатым воздухом через клапан ручного управления. Тормоз прицепа состоит из прямой двухпроводной системы: питающей линии (отмеченной красным) и отдельной линии управления или обслуживания (отмеченной синим). В подающую линию поступает воздух из первичный двигатель воздушный бак стояночного тормоза через стояночный тормоз релейный клапан Линия управления регулируется через клапан реле тормозов прицепа. Рабочие сигналы для реле подаются воздушным клапаном педали тормоза первичного двигателя, ручным управлением рабочего тормоза прицепа (в соответствии с местным законодательством о тяжелых транспортных средствах) и ручным управлением стояночного тормоза первичного двигателя.

  • Клапан управления прицепом

  • Пружинный тормозной цилиндр

  • Пневматический тормозной педальный клапан

  • Клапан реле тормозов прицепа

  • Воздушный компрессор для грузовиков

  • Осушитель воздуха

  • Релейный клапан пневматического тормоза

  • Четырехходовой предохранительный клапан

Преимущества

Пневматические тормоза используются как альтернатива гидравлические тормоза которые используются на более легких транспортных средствах, таких как автомобили. В гидравлических тормозах используется жидкость (гидравлическая жидкость ) для передачи давления с педали тормоза на тормозную колодку для остановки автомобиля. Пневматические тормоза используются в тяжелых коммерческих транспортных средствах из-за их надежности. У них есть несколько преимуществ для больших транспортных средств с несколькими прицепами:[6]

  • Подача воздуха не ограничена, поэтому в тормозной системе никогда не может закончиться рабочая жидкость, как в гидравлических тормозах. Незначительные утечки не приводят к отказам тормозов.
  • Муфты пневмопроводов легче присоединять и отсоединять, чем гидравлические; исключается риск попадания воздуха в гидравлическую жидкость, равно как и необходимость прокачивать тормоза при их обслуживании. Цепи пневматического тормоза на прицепах легко прикрепляются и снимаются.
  • Воздух не только служит текучей средой для передачи силы, но и накапливает потенциальную энергию при сжатии, поэтому он может служить для управления приложенной силой; гидравлическая жидкость почти несжимаема. Пневматические тормозные системы включают в себя воздушный бак, в котором накапливается достаточно энергии, чтобы остановить автомобиль в случае отказа компрессора.
  • Пневматические тормоза эффективны даже при значительной утечке, поэтому пневматическая тормозная система может быть спроектирована с достаточной «отказоустойчивой» мощностью, чтобы безопасно останавливать транспортное средство даже при утечке.
  • Сжатый воздух, присущий системе, можно использовать для вспомогательных устройств, для которых гидравлика не подходит, таких как воздушные рожки и регуляторы сиденья.

Недостатки

Хотя пневматические тормоза не всегда считаются лучшей тормозной системой для тяжелых транспортных средств, как правило, с максимальной полной массой транспортного средства (GVWR) от 26000 до 33000 фунтов или более, что приводит к перегрузке гидравлических тормозов, они также имеют следующие недостатки, когда по сравнению с гидравлическими тормозными системами:

  • Пневматические тормоза обычно стоят дороже.[7]
  • Пневматические тормозные системы сжимают воздух, что приводит к образованию влаги, для удаления которой требуется осушитель воздуха, что также увеличивает стоимость пневматических тормозных систем и может способствовать увеличению затрат на техническое обслуживание и ремонт, особенно в первые пять лет.[7]
  • В США коммерческие водители должны пройти дополнительное обучение и получить лицензию, известную как «одобрение», чтобы на законных основаниях управлять любым транспортным средством с пневматической тормозной системой. В Федеральное управление безопасности автотранспортных средств (FMCSA), который регулирует отрасль грузоперевозок в США, требует, чтобы водители, управляющие транспортным средством, оснащенным пневматическими тормозами, сдавали экзамен по вождению за один раз.[8]
  • Чтобы научиться управлять пневматическими тормозами плавно, нужно научиться, так как плавно управлять ими сложно.[7]
  • Кроме того, поскольку пневматические тормоза должны работать иначе, чем гидравлические системы, управление транспортным средством с пневматическими тормозами требует знания надлежащего обслуживания. Водитель должен проверить систему наддува воздуха перед поездкой и убедиться, что все баки находятся в рабочем состоянии.
  • Как отмечает Страховая корпорация Британской Колумбии (ICBC): «Эксплуатация коммерческих транспортных средств или транспортных средств, оборудованных пневматическими тормозами, требует специальных знаний и навыков, а цена ошибки может быть очень высокой. Когда в аварию попадают крупногабаритные автомобили, ущерб - транспортным средствам, грузам и человеческим жизням - может быть катастрофическим ».

[9][10]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Патент США 88,929
  2. ^ Патент США 124,404
  3. ^ Патент США 124,405
  4. ^ "Парик Ваг". Получено 4 декабря, 2014.
  5. ^ "Парик Ваг" (PDF). Получено 4 декабря, 2014.
  6. ^ Беннетт, Шон (2010). Системы тяжелых грузовиков, 5-е изд.. США: Cengage Learning. п. 907. ISBN  978-1435483828.
  7. ^ а б c Лайден, Шон. "Пневматические тормоза или гидравлические тормоза?". www.worktruckonline.com.
  8. ^ https://www.fmcsa.dot.gov/content/38395[мертвая ссылка ]
  9. ^ Вождение коммерческого транспорта: руководство для профессиональных водителей; Страница 1; ICBC; 2016; по состоянию на 27 марта 2019 г.
  10. ^ DOT 3 vs DOT 4 Тормозная жидкость

внешняя ссылка